Современные достижения в проектировании станций метро

Декабрь, 2016

В условиях современных высоких темпов проектирования и строительства объектов метрополитена, обусловленных активным освоением подземного пространства в Санкт-Петербурге и Москве, происходит развитие и модернизация системы проектирования.

Современные проектные решения 

Разрабатывается новая система проектных решений, способных трансформироваться и адаптироваться под любые условия.

Например, в конструктивных решениях данная концепция актуальна в связи с возможной заменой в процессе строительства технологии возведения подземных сооружений и, соответственно, рассчитанная на определенные условия конструкция должна быть оперативно модернизирована при максимальном сохранении своих первоначальных параметров.

В архитектурных и объемно-планировочных решениях также существует множество примеров, когда спроектированное определенным образом пространство или группа помещений претерпевают серьезные изменения в связи с получением новых вводных в процессе реализации объекта или изменениями норм.

Макет двухпутного тоннеля

Макет двухпутного тоннеля метро

Происходит это в ряде случаев в связи с изменением инженерных систем или заменой оборудования (в том числе и крупногабаритного эскалаторного), а иногда и появлением нового оборудования, требующего специальных зон и пространств внутри объектов метрополитена.

Поэтому наиболее характерным примером современных проектных решений является модернизируемая система, имеющая ряд резервных вариаций, позволяющих в рамках принятой концепции учитывать новые условия.

Одним из наиболее актуальных путей развития, сформулированных проектировщиками ОАО «ЛМГТ», является проектирование объектов метрополитена по принципу «крупноблочной сборки», при котором каждый из объектов (станционный комплекс, вестибюль, притоннельное сооружение) может быть скомпонован из монофункциональных блоков – обособленных сооружений или частей сооружений.

Данная концепция отрабатывается в настоящее время на станциях мелкого заложения, проектируемых для участков двухпутного тоннеля метрополитена в Москве, пересадочных станций мелкого заложения и для подземных многоуровневых вестибюлей в Санкт-Петербурге.

Идея создания транспортных объектов метрополитена на основе компоновки из монофункциональных блоков (блок платформенный, блок вестибюльный, технологические блоки и т.д.) позволяет проектировать и строить, беря за основу разработанные оптимальные элементы станционного комплекса.

Блочное проектирование в настоящее время благодаря новым технологиям и новым техническим возможностям освоения подземных пространств, переходит на новый востребованный и актуальный этап развития. 

Среди современных проектных решений, активно разрабатываемых проектными отделами института, особого внимания заслуживают станции мелкого заложения на участках двухпутного тоннеля, станции внутри двухпутного тоннеля, а также новые сооружения, обеспечивающие спуск пассажиров с уровня земли на станции глубокого заложения.

Станции в двухпутном тоннеле

Станции в двухпутном тоннеле проектируются в ОАО «ЛМГТ» с начала 2000-х гг. Аналогичная идея в настоящее время реализована в метрополитене Барселоны и имеет ряд технических и эксплуатационных преимуществ.

Станция метро в двухпутном тоннеле

Рис 1. Станция в двухпутном тоннеле. Интерьер с применением звукопоглощающих конструкций в облицовке сводов пассажирских платформ

Применение в Санкт-Петербурге данной концепции на определенных участках позволит достичь экономического преимущества и обеспечить еще более активное освоение подземного пространства в нашем городе (рис.1, рис.2).

Отличительной особенностью петербургского проектного решения является принципиально новая конструктивная схема двухэтажной станции, разработанная с учетом российских норм и условий эксплуатации метрополитена.

Интерьер станции в двухпутном тоннеле

Рис.2 Станция в двухпутном тоннеле. Интерьер с применением светопрозрачных и светопроводящих облицовочных материалов

Проектное решение, основанное на расположении платформ внутри единого тоннеля, разрабатывается в совокупности с новейшими технологиями подъемно-транспортного оборудования, обеспечивающего доступ пассажиров с уровня земли на станцию глубокого заложения.

Станция в двухпутном тоннеле - эскалаторы

Рис 3. Станции метро в двухпутном тоннеле 

Так, например, разработан ряд технических решений, не имеющих аналогов в мире. Среди них система многоэтажных лифтов, позволяющих перевозить в заданное время требуемый пассажиропоток (рис.3-6), а также уникальная система лифтового фуникулера, обеспечивающая непрерывное последовательное движение лифтовых кабин в двух параллельно расположенных шахтах

Станции в двухпутном тоннеле

Рис 4. Станция в двухпутном тоннеле, совмещенная с блоком вестибюльных сооружений, включающих эскалаторные спуски

 

К реализуемым проектным решениям, заслуживающим особого внимания, можно отнести станции мелкого заложения, разрабатываемые для участков двухпутного тоннеля.

Станция совмещенная с блоком вестибюльных сооружений

Рис. 5 Станция в двухпутном тоннеле, совмещенная с блоком вестибюльных сооружений, включающих лифтовые спуски с трехуровневыми лифтами

Архитектурно-строительным отделом института запроектированы объемно-планировочные и конструктивные решения по ряду станций мелкого заложения с боковым размещением платформ  для линий с двухпутными тоннелями, возводимых методом «top-down». 

Большой вестибюль

Рис 6. Станция, совмещенная с блоком вестибюльных сооружений, включающих лифтовые спуски с трехуровневыми лифтами

На данный момент три из этих станций находятся на этапе возведения: «Дунайский проспект» на Фрунзенском радиусе, «Новокрестовская» и «Улица Савушкина» на Невско-Василеостровской линии (читать о строительстве станции «Дунайский проспект»)

Применение технологии «top-down» позволяет избежать установки громоздких расстрелов при производстве работ и их перестановок при устройстве перекрытий.

Глубина заложения подобных станций определяется минимальной глубиной заложения обделки двупутного тоннеля закрытого способа работ, подходящего к станции, и составляет порядка 20 м, хотя может быть практически любой.

Основной объем станционного комплекса представляет собой трехуровневую монолитную железобетонную раму.

Опирание балок покрытия на стену в грунте

Рис.7. Опирание балок покрытия на стену в грунте

В качестве несущих колонн используются буронабивные сваи, выполняемые  в неизвлекаемой стальной трубе. Кроме того, за счет камуфлетного уширения конца свай, они учитываются в расчете на возможное всплытие сооружения в обводненных грунтах. 

Станция сооружается в котловане с ограждением «стена в грунте». Использование свай в качестве основных постоянных колонн на станции позволило значительно сократить сроки строительства. Покрытие станции «подвешивается» на «стену в грунте» (рис.7)  и сваи-колонны (рис.8). 

Затем под защитой покрытия разрабатывается грунт, подаваемый на поверхность через монтажные проемы. Грунт откапывается на высоту следующего яруса, затем возводится плита перекрытия (рис. 8, рис.10). Параллельно ведутся работы по устройству гидроизоляции стен. Следом бетонируются стены, расположенные между перекрытием и покрытием, разрабатывается очередной ярус.

Проектом  предполагалось, что отрывка котлована и возведение конструкций будут осуществляться после прохода тоннельного щита через станцию. Но  из-за  напряженных графиков производства работ  проходка щита через станцию «Дунайский пр.» осуществлялась  под  уже выполненными покрытием и перекрытием первого  яруса. Участок двупутного тоннеля в пределах станции, отсеченный «стеной в грунте», демонтируется одновременно с сооружением перекрытия второго яруса.

В пролете покрытие опирается на два ряда свай-колонн

Рис.8. В пролете покрытие опирается на два ряда свай-колонн

На ст. «Новокрестовская», где сроки строительства оказались еще более сжатыми, было решено пропустить щит по днищу (лотку) станции с укладкой лишь нижних полутора колец обделки  по лотку станции, при этом конструкция лотка была срочно переделана под новые требования (в виде «ложа»).

В станционных комплексах «Дунайский проспект» и  «Улица Савушкина» лестничные и траволаторные спуски проектом были вынесены за пределы основного объема станции и выполняются в виде самостоятельных блоков.

На станционном комплексе «Новокрестовская», благодаря новаторским объемно-планировочным решениям, всё подъемно-транспортное оборудование размещено внутри основного объема станции.

Это привело к образованию многочисленных обширных нерегулярно расположенных отверстий в дисках перекрытий и потребовало принятия нестандартных конструктивных решений для восприятия бокового распора от наружных стен. При добетонировании демонтажных и технологических проемов в перекрытиях для соединения арматурных выпусков применены соединения из высокопрочных муфт.

Отрывка грунта под перекрытие второго яруса ст. «Новокрестовская»

Рис.9. Отрывка грунта под перекрытие второго яруса ст. «Новокрестовская»

При строительстве перегонных тоннелей в монолитном исполнении в пределах демонтажных камер были применены комбинированные обделки – часть блоков сборной обделки в лотковой части не разбиралась, а замыкалась на монолитные стены монолитной обделки, тем самым достигалась экономия времени и материальных ресурсов.

Современные проектные решения, реализуемые при строительстве станций мелкого заложения, разработаны во всех разделах, включая инженерные и архитектурно-художественные решения.

Так, например, в настоящее время разрабатывается проект устройства платформенной перегородки с автоматическими раздвижными дверьми для станций «Улица Савушкина» и «Новокрестовская».

Конструкции витражных перегородок интегрированы в интерьеры платформенного участка и является частью архитектурной композиции строящихся станций.

Многие архитектурные решения, внедряемые в современные проекты, основаны на применении передовых технологий: в архитектурном освещении используется светодиодные светильники новых форм и типов, а в облицовке – композитные и многокомпонентные материалы, обладающие эстетической выразительностью, надежностью и долговечностью.

Статья была опубликована в журнале «Метро и Тоннели» № 6, 2016 год

Авторы статьи: 

Бойцов Д.А., начальник архитектурно-строительного отдела
ОАО «НИПИИ «Ленметрогипротранс», кандидат архитектуры;

Евстифеева О.В., главный специалист архитектурно-строительного отдела
ОАО «НИПИИ «Ленметрогипротранс», к. т. н.

Дополнительные материалы по теме:

Станция метро «Новокрестовская» в Петербурге (читать статью)

Двухпутный тоннель на участке «Проспект славы» – «Шушары»  (читать статью)

 
Отправить комментарий

Защитный код
Обновить